Organoïdes hypophysaires : des outils pour caractériser le développement, la plasticité et les pathologies hypophysaires ?

L’hypophyse, glande maitresse de l’organisme, occupe une place centrale dans le système endocrinien. Composée d’un lobe antérieur (adénohypophyse) responsable de la synthèse d’hormones et d’un lobe postérieur (neurohypophyse) de structure nerveuse, elle reçoit des informations hormonales en provenance de l’hypothalamus, des organes périphériques et de ses propres cellules lui permettant de réguler les grandes fonctions physiologiques telles que la croissance, le métabolisme, la reproduction ou le stress. Constituée de plusieurs types cellulaires, chacun dédié à une fonction, l’adénohypophyse doit adapter ses sécrétions hormonales en fonction de la demande physiologique ou des modifications de son microenvironnement liées à des causes physiologiques, contextuelles ou pathologiques. Pour cela, elle fait preuve d’une grande plasticité qui met en jeu des changements dans le nombre, voire l’identité, des cellules sécrétrices. Des cellules souches/progénitrices présentes dans l’hypophyse chez l’adulte pourraient être impliquées. Les mécanismes sous-jacents à cette plasticité sont mal élucidés. Afin de mieux les comprendre, des systèmes d’étude in vitro, tels que les organoïdes capables de mimer la structure architecturale et la fonction tissulaires, offrent une opportunité intéressante. Ils permettent également d’appréhender les dysfonctionnements hypophysaires et d’envisager des approches thérapeutiques chez l’Homme et l’animal d’élevage. En outre, leur utilisation permet de contribuer au principe des 3R pour les approches expérimentales : remplacer, réduire et raffiner. Si les modèles hypophysaires actuels sont en cours d’émergence chez l’humain et les rongeurs, leur mise en place chez les espèces à intérêt agronomique représente un enjeu important. Le but de cette revue est de faire un état des lieux sur l’avancée des travaux visant à développer les modèles d’organoïdes hypophysaires en évaluant leurs avantages et leurs inconvénients. Auparavant, des éléments concernant l’histologie de l’hypophyse, son développement lors de l’embryogénèse et ses capacités d’adaptation à des variations de son environnement seront décrits

Tissue Resources for the Functional Annotation of Animal Genomes

In order to generate an atlas of the functional elements driving genome expression in domestic animals, the Functional Annotation of Animal Genome (FAANG) strategy was to sample many tissues from a few animals of different species, sexes, ages, and production stages. This article presents the collection of tissue samples for four species produced by two pilot projects, at INRAE (National Research Institute for Agriculture, Food and Environment) and the University of California, Davis. There were three mammals (cattle, goat, and pig) and one bird (chicken). It describes the metadata characterizing these reference sets (1) for animals with origin and selection history, physiological status, and environmental conditions; (2) for samples with collection site and tissue/cell processing; (3) for quality control; and (4) for storage and further distribution. Three sets are identified: set 1 comprises tissues for which collection can be standardized and for which representative aliquots can be easily distributed (liver, spleen, lung, heart, fat depot, skin, muscle, and peripheral blood mononuclear cells); set 2 comprises tissues requiring special protocols because of their cellular heterogeneity (brain, digestive tract, secretory organs, gonads and gametes, reproductive tract, immune tissues, cartilage); set 3 comprises specific cell preparations (immune cells, tracheal epithelial cells). Dedicated sampling protocols were established and uploaded in https://data.faang.org/protocol/samples. Specificities between mammals and chicken are described when relevant. A total of 73 different tissues or tissue sections were collected, and 21 are common to the four species. Having a common set of tissues will facilitate the transfer of knowledge within and between species and will contribute to decrease animal experimentation. Combining data on the same samples will facilitate data integration. Quality control was performed on some tissues with RNA extraction and RNA quality control. More than 5,000 samples have been stored with unique identifiers, and more than 4,000 were uploaded onto the Biosamples database, provided that standard ontologies were available to describe the sample. Many tissues have already been used to implement FAANG assays, with published results. All samples are available without restriction for further assays. The requesting procedure is described. Members of FAANG are encouraged to apply a range of molecular assays to characterize the functional status of collected samples and share their results, in line with the FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable) data principles

Aldo Keto Reductase 1B7 and Prostaglandin F2α Are Regulators of Adrenal Endocrine Functions

Prostaglandin F2α (PGF2α), represses ovarian steroidogenesis and initiates parturition in mammals but its impact on adrenal gland is unknown. Prostaglandins biosynthesis depends on the sequential action of upstream cyclooxygenases (COX) and terminal synthases but no PGF2α synthases (PGFS) were functionally identified in mammalian cells. In vitro, the most efficient mammalian PGFS belong to aldo-keto reductase 1B (AKR1B) family. The adrenal gland is a major site of AKR1B expression in both human (AKR1B1) and mouse (AKR1B3, AKR1B7). Thus, we examined the PGF2α biosynthetic pathway and its functional impact on both cortical and medullary zones. Both compartments produced PGF2α but expressed different biosynthetic isozymes. In chromaffin cells, PGF2α secretion appeared constitutive and correlated to continuous expression of COX1 and AKR1B3. In steroidogenic cells, PGF2α secretion was stimulated by adrenocorticotropic hormone (ACTH) and correlated to ACTH-responsiveness of both COX2 and AKR1B7/B1. The pivotal role of AKR1B7 in ACTH-induced PGF2α release and functional coupling with COX2 was demonstrated using over- and down-expression in cell lines. PGF2α receptor was only detected in chromaffin cells, making medulla the primary target of PGF2α action. By comparing PGF2α-responsiveness of isolated cells and whole adrenal cultures, we demonstrated that PGF2α repressed glucocorticoid secretion by an indirect mechanism involving a decrease in catecholamine release which in turn decreased adrenal steroidogenesis. PGF2α may be regarded as a negative autocrine/paracrine regulator within a novel intra-adrenal feedback loop. The coordinated cell-specific regulation of COX2 and AKR1B7 ensures the generation of this stress-induced corticostatic signal

Ontogénèse de la fonction gonadotrope hypophysaire

National audienc

Bone Morphogenetic proteins and the regulation of folliculo-stimulating hormone (FSH)

Bone Morphogenetic proteins and the regulation of folliculo-stimulating hormone (FSH). Reproduction: The Big Pictur

L'axe hypothalamo-hypophysaire : ontogenèse, morphologie et aspects fonctionels

chap. 1National audienc

Mise en evidence, androgeno-dependance et ontogenese d'une proteine majeure de 34 Kd specifique du canal deferent de souris

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Functionnal heterogeneity of gonadotrophs in the ovine fetus : analysis by reverse hemolytic plaque assay

International audienc

Functionnal heterogeneity of gonadotrophs in the ovine fetus : analysis by reverse hemolytic plaque assay

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Implication des Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) hypophysaires dans la régulation de la synthèse et de la libération de l'hormone folliculo-stimulante (FSH) ?

Chez la brebis, les BMPs inhibent la synthèse et la libération de FSH. La détection des ARNm de certaines BMPs dans l hypophyse et de leurs récepteurs sur les cellules gonadotropes suggère une action paracrine/autocrine des BMPs sur la production de FSH. L objectif de cette thèse a visé à déterminer l importance des BMPs hypophysaires, en particulier BMP-4, dans la régulation de la sécrétion de FSH chez la brebis. Nous montrons que l expression des ARNm du système BMP-4,analysée par RT-PCR en temps réel, ne varie pas au cours du cycle oestrien ou in vitro quelque soit le temps d incubation (6h-48h) et le traitement (GnRH, oestradiol, activine) des cellules hypophysaires.Afin de déterminer si les cellules hypophysaires ovines sécrètent des BMPs, des milieux conditionnés(MC) hypophysaires ont été soumis à un test d activité biologique reposant sur des cellules embryonnaires transfectées avec un élément de réponse BMPs couplé au gène rapporteur luciférase.Aucun effet des MC n a été observé sur l activité luciférase comparé au milieu non conditionnésuggérant l absence ou la très faible activité BMP des MC, et cela quelque soit le temps d incubation(6h-48h) et le traitement (GnRH, oestradiol, activine) des cellules hypophysaires. Toutefois, nous détectons une activité inhibitrice de BMPs qui est augmentée par la GnRH et l oestradiol suggérant l implication d inhibiteurs de BMPs dans la régulation de la production de FSH. En conclusion,l ensemble de nos résultats n est pas en faveur d un rôle de BMP-4 hypophysaire dans la synthèse de FSH chez l adulte. Un rôle des BMPs au niveau hypophysaire via la voie endocrine peut s envisager puisque nous avons mis en évidence une bioactivité de type BMP dans le sérum ovin. Les inhibiteurs BMPs produits par l hypophyse, qui restent à identifier, pourraient moduler la biodisponibilité des BMPs atteignant l hypophyse par la voie sanguine.BMPs inhibit FSH synthesis and release in ewe. The detection of BMP mRNAs in the pituitary as well as the colocalisation of the two types of BMP receptors on gonadotrope cells suggest that these BMPs can exert paracrine/autocrine actions on FSH production. The aim of this thesis work was to determine the importance of pituitary BMPs in the regulation of FSH production in the ewe. We showed that the level of mRNAs for BMP-4 system, analyzed by real-time RT-PCR, did not vary across the oestrous cycle or in vitro whatever the incubation period (6h-48h) and the treatment (GnRH, oestradiol, activin) of pituitary cells. By using a bioactivity test based on embryonic mesenchymal cells transfected with an expression construct containing a BMP-responsive element fused to firefly luciferase reporter gene,we detected no BMP activity within conditioned media from pituitary cells whatever the incubation period (6h-48h) and the treatment (GnRH, oestradiol, activin) of the pituitary cells. However, we detected a BMP inhibitory activity which is increased by GnRH and oestradiol suggesting the implication of BMP inhibitor(s) in FSH regulation. In conclusion, the results are not in favor of a role for pituitary BMP-4 in the regulation of FSH synthesis in adult ewe. An endocrine action of BMPs at pituitary level can be evoked since BMP bioactivity was detected within ovine serum. BMP inhibitors that remain to be identified can modulate the bioavailability of BMPs reaching the pituitary by the blood way.TOURS-Bibl.électronique (372610011) / SudocSudocFranceF